【正文】 5 作顯示電路時，見如圖 所示。方式 0 適用于無條件傳輸數(shù)據(jù)的設備，如讀一組開關狀態(tài)、控制一組顯示燈，不需要應答信號， CPU 可以隨時讀出開 關狀態(tài)，隨時可以把一組數(shù)據(jù)送指示燈顯示。 R（第 9 腳） 為復位端，當 R＝ 0 時，移位寄存器各復位為 0，只有當 R＝ 1 時，時鐘脈沖才起作用。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路就可以了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼。圖中 C1 C17 是反饋電容，其值在 5pF～ 30pF 之間選擇 ,其典型值是 30Pf。 開關閉合的時候同時也閉合了電容 C4 充電，穩(wěn)定了復位腳的電平。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52 主要功能 如表 一 所示。與此同時傳統(tǒng)的 8 位單片機的性能也有了質的飛躍，相 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 7 對 80 年代來說處理能力提高了數(shù)百倍。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和 CPU 集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易 集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。 在最小配置的晶振電路中，為使單片機的時鐘更加穩(wěn)定須旁接兩個瓷片電容。 保密性能好。如下圖 1 所示 圖 1 整體設計流程圖 鍵盤及溫度顯示模塊 加熱模塊 報警模塊 單片機中央控制模塊 溫度采集模塊 溫度上下限調整模塊 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 5 2 單片機的選擇以及介紹 中央控制電路 中央控制電路作為系統(tǒng)的核心，對該電路的設計顯得優(yōu)為重要。 設計的 溫度采集系統(tǒng)可以隨時的采集不同地方的溫度 ，又可以 根據(jù)環(huán)境的要求實時設置溫度區(qū)間并進行判斷是否超出要求的溫度范圍 ，并 對超出溫度范圍的同時響應報警電路，為進一步的人為或是計算機進行溫度的調節(jié) 和控制做出準備 。 設計研究意義及目的 單 片機的 多路溫度采集系統(tǒng)的 設計有單片機模塊、 溫度采集模塊 、 LCD 液晶顯示模塊、基本的復位電路和 報警 電路，各部分組合完成基礎的電路硬件模塊。但是在溫度測量時必須采用 PLC 恒溫控制，同時 PID 算法在 PLC 中的實現(xiàn)和 PID 參數(shù)都將影響系統(tǒng)控制性能，這就對多路溫度精確地控制提高了難度。 基于 DSP 控制的多路溫度測試系統(tǒng)，是通過溫度傳感器 DS18B20 來實現(xiàn)的。用 VB 語言實現(xiàn)上位機數(shù)據(jù)傳送，可方便地控制通信對象的選擇，具有較大的靈活性。隨著現(xiàn)代工業(yè)的逐步發(fā)展， 在工業(yè)生產(chǎn)中，液位、溫度、流量、壓力是最常見的過程變量，在這四種當中溫度又是一個非常重要的過程變量，尤 其是在化工行業(yè)、電力行業(yè)、冶金行業(yè)、機械加工業(yè)以及食品加工業(yè)應用的十分廣泛，這幾個行業(yè)都需要對各種反應爐、熱處理爐、加熱爐以及鍋爐的溫度進行控制 ，盡量按照人們的要求去變化，通過計算機控制相應的執(zhí)行部件，可以避免溫度過高或過低，減少帶來的經(jīng)濟損失，使人身、財產(chǎn)安全得到很好的保證。因此為了 更加科學的描述物體的種種性能隨著溫度變化的關系，應當建立適當?shù)臉藴蕘頊y量物體的冷熱程度。 文章總體概述 ............................................................ 4 方案所實現(xiàn)的要求 ........................................................ 4 總體設計方案 ............................................................ 4 2 單片機的選擇以及介紹 ......................................................... 5 中央控制電路 ............................................................ 5 STC89C52 簡介 ........................................................... 6 本章小結 ................................................................ 8 3 系統(tǒng)硬件設計方案 ............................................................. 9 復位電路 ................................................................ 9 時鐘電路 ............................................................... 10 鍵盤及顯示模塊 .......................................................... 11 溫度采集電路的設計 ......................................錯誤 !未定義書簽。本文采用單片機來實現(xiàn)對溫度的控制。珠海 二○一三年五月 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 誠信承諾書 本人鄭重承諾 ： 本人所呈交的畢業(yè)設計《 基于單片機的溫度控制器的設計和實現(xiàn) 》是在指導教師的指導下，獨立開展研究取得的成果，文中引用他人的觀點和材料，均在文后按順序列出其參考文獻，設計使用的 數(shù)據(jù)真實可靠。 通過實驗表明，本設計對溫度的控制具有簡單方便的特點，并且大幅度提高了被控制溫度的技術指標。 8 系統(tǒng)的調試 .............................................錯誤 !未定義書簽。同時溫標是測量溫度的參照標準，同時也是表示溫度數(shù)值的一套規(guī)律，隨著社會的發(fā)展，溫標的復現(xiàn)也在不斷的發(fā)展。這些元件在多路采集的情況下，很難實現(xiàn)每一路信號的同時采集，而且電路結構相對復雜，需要連接 放大和模/數(shù)轉換電路。計算機的控制系統(tǒng)有兩部分組成分為被控制對象和控制部分構成，其中控制部分又是由軟件部分和硬件部分所組成，它不同于只有硬件所構成的模擬控制器。此系統(tǒng)通過 DSP 作為溫度的采集和控制核心，結合 DSP 軟件的設計，來實現(xiàn)多路溫度信號的同時采集。 基于單片機 89C51 的溫度控制系統(tǒng)。 近年來單線多點數(shù)字化測量技術的發(fā)展使溫度檢測技術實現(xiàn)了快速、可靠、低成本、數(shù)字化與網(wǎng)絡化。 接下來將會分為系統(tǒng)的硬件設計、軟件設計以及 PCB 板的制作來 詳細介紹 “基于單片機的 溫度 控制器 的設計 ”。 單片機的功能，其中包括尋址方式、尋址空間、中斷能力、定時范圍 等。飛利浦和摩托羅拉的單片機都具有高可靠 性且編程簡單，但價格較前兩種高出許多，故不采用。此中央控制電路即可以執(zhí)行內部程序也可以執(zhí)行外部存儲器程序，當 STC89C52 的EA 端置高時先執(zhí)行內部 8K 的程序存儲區(qū)的程序；當 EA 端被置低時單片機就不執(zhí)行內 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 6 部的程序，停止在那里，直接從外部存儲器中讀取中斷程序。憑借簡單可靠并且性能也不錯獲得了眾多的號品，在這其中 INTEL 的 8031 是最成功的，此后 MCS51 系列單片機系統(tǒng)便是通過 8031 的基礎上發(fā)展起來的。 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器的低電壓，高性能COMOS8 的微處理器，俗稱單片機。 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 9 3 系統(tǒng)硬件設計方案 該系統(tǒng)由六部分組成： STC89C52RC 核心單片機，溫度采集電路，數(shù)碼管顯示電路，報警警電路，復位電路，晶振等，其中溫度采集主要由 DS18B20 組成，在短時間內把熱力學溫度信號數(shù)字 ,送入單片機，由單片機控制顯示電路顯示，并且判斷是否達到設定溫度，若達到設定溫度，由單片機啟動報警電路，報警。 時鐘電路 時鐘電路對于單片機來說是很重要的，就等同與我們人類的心臟一樣工作，單片機的所有操作，程序的執(zhí)行，都是在時鐘脈沖的同步下才使得進行的，時鐘電路控制著單片機的工作節(jié)奏。 圖 24 時鐘電路 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 11 鍵盤及顯示模塊 由于在風扇的面板處有也有一個控制電路，因此在這里我們一樣也加上了顯示與鍵盤的模塊。其電路原 理圖如圖 所示。如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，則就有一個 0 進入其內部。 方式 2（雙向選通 I/O 方式）：方式 2 是方式 1 輸入和方式 1 輸出的結合。程序中只要將相應的字形數(shù)據(jù)寫入 8255 的 PA， PB， PC 口，顯示器就顯示出 3 位字符。復位端 是 RESET，其可以保持 25ms 到復位結束并且 是有低變到高，通常接 +5V 電壓就行了 。 溫度采集電路的設計 溫度采集電路的核心是溫度傳感器，而當前溫度傳感器的種類繁多，有集成溫度傳感器，有熱電阻傳感器，數(shù)字化溫度傳感器等等。這個電壓被運放放大由⑩腳輸出，再經(jīng) R6， C4 濾除干擾信號后由輸出端輸出 V0。 =100Ω； （ 2）允許最大電流 Imax≤ 1Ma； （ 3）時間常數(shù)τ≤ 1s； （ 4）互換精度 %； （ 5）年漂移量 ‰ （ 6）測溫范圍 100300176。其主要性能特點如下 : 獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信； 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能； 無須外部器件； 可以通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ； 零待機功耗； 溫度以 9 或 12 位數(shù)字量讀出； 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒掉，但不能正常工作。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復位脈沖） → 發(fā) ROM 功能命令 → 發(fā)存儲器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅動電流，可以使用 TTL系列集成電路 7404 或 7407 低電平驅動，也可以用一個晶體三極管驅動。 為了達到過零觸發(fā)的目的，需要交流電過零檢測電路，此電路輸出對應于 50HZ 交流電壓過零時刻的脈沖作為觸發(fā)雙向可控硅的同步脈沖，是可控硅在交流電壓過零時刻觸發(fā)導通，電路如下圖： 圖 218 過零觸發(fā)電路 方案二：采用 4N25 和繼電器等構成一 個開關器件 其原理如圖 219 所示電路。 圖 220 多點溫度采集電路 硬件的的選擇以及設計可以稱之為本設計的核心內容。軟件總體由三個模塊組成：溫度模塊，顯示模塊，溫度數(shù)據(jù)分析各個模塊。工作中系統(tǒng)對 DS18B20 的操作以 ROM 的 命令和存儲器 命令形式出現(xiàn)。 10%而 HD44780U 的供電電壓為。 delay(5)。 } 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 27 圖 33 LCD 顯示模塊流程圖 本章小結 本章主要的是介紹本設計的另外一個重點內容，程序的設計，主要是通過一些流程圖來介紹軟件設計的大概思路。還有就是接在晶振電路中的電容，電容的大小對晶振的穩(wěn)定有很大 的關系，電容大則有利于晶振在起振時的穩(wěn)定，但是電容大又不容易使晶振起振，反之電容小的話晶振起振就容易，但起振后的穩(wěn)定性差，有時系統(tǒng)板工作不正?；蚴窍到y(tǒng)不穩(wěn)定往往就是由于晶振電路的這兩個電容選擇不當而引起的。如果其它部分調試都完成，從機可先不接 DS18B20，直接在軟件中給定一確定的溫度值，看數(shù)據(jù)能否在主機上正確顯示，能的話說明系統(tǒng)的無線收發(fā)以及顯示都已實現(xiàn)，再接上數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，輸入編出的軟件后看主機是否顯示正確的溫度值。在點擊仿真窗口下面的一個運行。 北京理工大學珠海學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 30